命题点4 机械效率-【一战成名新中考】2024陕西中考物理·基础夯实练

基础夯实练·陕西物理 模 块 四 力 学 服货箱重力做功为　　　　Ｊ，牵引力所做的功为　５０００　Ｊ；第二阶段将货箱提升到１．５ｍ 高的货架上，用时５ｓ，则叉车克服货箱的重力所做的功为　３０００　Ｊ，叉车在第二阶段的功 率是　６００　Ｗ． 命题点４　机械效率（１０年９考） 基础知识梳理 １．有用功、额外功、总功 （１）有用功：无论是否使用简单机械，必须要做的功，用Ｗ有表示． （２）额外功：使用简单机械时，并非需要但又不得不做的功，用Ｗ额表示． （３）总功：有用功与额外功之和，用Ｗ总表示，Ｗ总 ＝　Ｗ有 ＋Ｗ额　． ２．机械效率 （１）定义：物理学中，将　 有用 　功与　总 　功的比值叫作机械效率，用字母　η　表示． （２）计算公式：η＝　　　　　　　　．（机械效率通常用百分数表示） （３）使用任何机械都不能省功．对于实际的机械，由于额外功的存在，有用功总是　 小于 　 总功，因此机械效率总是　小于　１． （４）提高机械效率的方法 滑轮组：对于同一滑轮组，增加物重、减少动滑轮重、减少摩擦等． 斜面：对于同一斜面，增大斜面的倾斜度；减小斜面的粗糙程度等． ３．滑轮组、斜面机械效率的计算 示意图 机械 效率 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ＝ Ｇ物 ｈ Ｆｓ绳 ＝ Ｇ物 ｈ ｎＦｈ＝ Ｇ物 ｎＦ 或η＝ Ｗ有 Ｗ总 ＝ Ｇ物 Ｇ物 ＋Ｇ动 η＝ Ｗ有 Ｗ总 ＝ ｆｓ物 Ｆｓ绳 ＝ｆｎＦ η＝ Ｗ有 Ｗ总 ＝ Ｇ物ｈ Ｆｌ 随堂巩固小练 １．（竖直方向）如图所示，工人用５００Ｎ的拉力 Ｆ把重为８００Ｎ的物体匀速提升了２ｍ，用时 ２０ｓ，不计绳重及摩擦． 第１题图 （１）滑轮组承担物重的绳子段数ｎ＝　２　． （２）绳端移动的距离为　４　ｍ，动滑轮的重力为　２００　Ｎ． （３）拉力Ｆ在２０ｓ内做的功为　２０００　Ｊ，功率为　１００　Ｗ． （４）滑轮组做的有用功为　１６００　Ｊ． （５）滑轮组的机械效率为　８０％　． （６）用该装置匀速提升更重的材料，机械效率　变大　（选填“变大”“变小”或“不变”）． ５６ 基础夯实练·陕西物理 模 块 四 力 学 ２．（水平方向）如图所示，在５０Ｎ的水平拉力Ｆ的作用下，重６００Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线 运动，物体与地面间的滑动摩擦力是自身重力的０．２倍，绳子自由端向前移动的速度为０．６ｍ／ｓ． 第２题图 （１）动滑轮上的绳子段数ｎ＝　３　． （２）物体移动的速度为　０．２　ｍ／ｓ，１ｍｉｎ内物体移动的距离为 　１２　ｍ． （３）１ｍｉｎ内拉力做的功为　１８００　Ｊ，拉力的功率为　３０　Ｗ． （４）物体与地面间的滑动摩擦力为　１２０　Ｎ，１ｍｉｎ内克服摩擦力做的功为　１４４０　Ｊ． （５）该滑轮组的机械效率为　８０　． 　第３题图 ３．（２０２１陕西改编）如图所示，工人师傅用沿斜面向上１０００Ｎ的推力，将 重为２０００Ｎ的物体从斜面底端匀速推至斜面顶端．已知斜面长４ｍ、 高１．５ｍ． （１）使用斜面可以　省力　（选填“省力”或“省功”）． （２）此过程所做有用功为　３０００　Ｊ，总功为　４０００　Ｊ，额外功为　１０００　Ｊ． （３）该斜面的机械效率为　７５％ 　． （４）物体受到的摩擦力为　２５０　Ｎ． 教材实验一遍过 测量滑轮组的机械效率 例　小聪在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重２Ｎ． 【设计与进行实验】 （１）本实验需要的测量工具除了图中的器材外还需要　　　　　． （２）在实验中，测绳端拉力大小时，应使弹簧测力计竖直　　　　　　（选填“缓慢拉动”或 “静止”）状态进行读数． 【分析数据和现象，总结结论】 实验 次数 钩码总 重Ｇ／Ｎ 钩码上升 的高度ｈ／ｍ 测力计 示数Ｆ／Ｎ 测力计移动 距离ｓ／ｍ 机械效 率η １ ４ ０．１ ２．７ ０．２ ７４．１％ ２ ４ ０．１ １．８ ０．３ ７４．１％ ３ ６ ０．１ ２．４ ０．３ ４ ４ ０．１ １．４ ０．５ ５７．１％ ５ ４ ０．２ １．４ １．０ ５７．１％ （３）实验中用不同滑轮组测得的５组实验数据如上表，通过比较１、２次实验数据，可得出结 论：同一滑轮组提升同一重物时，滑轮组的机械效率与　　　　　无关． ６６ 基础夯实练·陕西物理 模 块 四 力 学 （４）分析表中数据可知：第４次和第　　　次实验是按图丁装置测机械效率的． 【交流与反思】 （５）分析第２、３次实验数据可知，使用同一滑轮组提升重物时，重物重力越　　　（选填“大” 或“小”），滑轮组的机械效率越高． （６）分析第４、５次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度　　　　（选填“有 关”或“无关”）． （７）根据实验数据推测，使用图丙滑轮组将重６Ｎ的物体匀速提升１０ｃｍ，此时滑轮组的机械 效率可能为　　　． Ａ．５２．２％　　　　　Ｂ．５７．１